Giải SBT Sinh 10 Bài 1: Các cấp tổ chức của thế giới sống

Hãy nêu các cấp độ tổ chức chính của hệ thống sống theo thứ tự từ thấp đến cao và mối tương quan giữa các cấp độ đó?

Phương pháp giải

Các cấp tổ chức của thế giới sống:

- Cấp nguyên tử

- Cấp phân tử

- Cấp bào quan

- Cấp tế bào

- Cấp mô

- Cấp cơ quan

- Cấp hệ cơ quan

- Cấp cơ thể

- Cấp quần thể

- Cấp quần xã

- Cấp sinh quyển

Hướng dẫn giải

Một trong những đặc điểm nổi bật của thế giới sống là có tổ chức phức tạp gồm nhiều cấp lệ thuộc vào nhau và lệ thuộc vào môi trường sống. Thế giới sống được phân chia theo các cấp : nguyên tử -> phân tử -> bào quan -> tế bào -> mô -> cơ quan -> hệ cơ quan -> cơ thể -> quần thể -> quần xã -> hệ sinh thái -> sinh quyển (có tác giả căn cứ vào những đặc trưng của sự sống chỉ phân chia hệ thống sống thành các cấp : tế bào -> cơ thể -> quần thể - loài -> quần xã - hệ sinh thái -> sinh quyển).

- Cấp nguyên tử : nguyên tử ôxi, cacbon, hiđrô, phôtphat... đây là cấp nhỏ nhất cấu tạo nên cấp phân tử.

- Cấp phân tử : Ví dụ, phân tử ATP - một chất giàu năng lượng của tế bào. Các nguyên tử cấu tạo nên các phân tử, nghĩa là từ các nguyên tử (C, H, o...) cấu tạo nên các phân tử như ATP, cacbohiđrat, lipit, prôtêin... rồi từ các phân tử này lại cấu tạo nên các bào quan (ti thể...).

- Cấp bào quan : Ví dụ, bào quan có trong mọi tế bào nhân thực là ti thể,

- Cấp tế bào : Tế bào là đơn vị cấu trúc cơ bản của thế giới sống. Trao đổi chất và năng lượng giữa tế bào và môi trường, sinh trưởng và phát triển của tế bào, phân chia tế bào, khả năng cảm ứng, khả năng tự điều chính và cân bằng nội môi của tế bào do nhân tế bào điều khiển.

- Cấp mô : Mô là tập hợp các tế bào và các chất gian bào, cùng phối hợp thực hiện các chức năng nhất định. Ví dụ, mô xương gồm các tế bào xương và chất gian bào, chủ yếu là muối CaC03 giúp xương cứng chắc, nhờ đó xương có chức năng làm bộ khung nâng đỡ cơ thể và là nơi bám của các cơ ; khi cơ co kéo theo xương làm cho cơ thể cử động được.

- Cấp cơ quan : Nhiều mô kết hợp thành cơ quan, nhiều cơ quan kết hợp thành hệ cơ quan. Một cơ quan trong cơ thể đa bào cấu tạo gồm nhiều loại mô. Ví dụ : Ở lá cây, ngoài cùng là mô biểu bì có lớp cutin bao phủ và các tế bào khí khổng xen kẽ, bên trong là lớp nhu mô tạo thành "thịt lá" ngoài ra còn có mô mạch rây - có chức năng dẫn truyền ; nhiều loại lá còn có các tế bào tiết tinh dầu..

- Cấp hệ cơ quan : Nhiều cơ quan phối hợp hoạt động đảm nhận những chức năng quan trọng của cơ thể tạo thành hệ cơ quan. Ví dụ : hệ cơ xương, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ tiêu hoá... ở động vật.

- Cấp cơ thể : Cơ thể đa bào phức tạp thường tổ chức thành mô, cơ quan, hệ cơ quan là các cấp độ tổ chức trung gian từ đó mới hình thành một cơ thể hoàn chỉnh. Cơ thể là cấp tổ chức sống riêne lẻ độc lập (cá thể) có cấu tạo từ một đến hàng trăm nghìn tỉ tế bào. tồn tại và thích nghi với những điều kiện nhất định của môi trường. Người ta phàn biệt cơ thể đơn bào và cơ thể đa bào.

+ Cơ thể đơn bào : Cơ thể đơn bào chỉ gồm một tế bào nhưng thể hiện đầy đủ chức năng của một cơ thể sống. Ví dụ, con amip tuy chỉ là một tế bào nhưng hoạt động như một cơ thể sống.

+ Cơ thể đa bào : Khác cơ thể đơn bào ở chỗ cơ thể đa bào gồm rất nhiều tế bào. Ví dụ, cơ thể con người có đến 3,72*1013 tế bào. Trong cơ thể đa bào, các tế bào không giống nhau mà chúng phân hoá tạo nên rất nhiều loại mô khác nhau có chức năng khác nhau.

Cơ thể có tất cả các đặc điểm của các cấp nhỏ hơn. Ngoài ra, còn có sự tương tác giữa các tế bào trong từng mô. sự tương tác giữa các mô trong từng hệ cơ quan, sự tương tác giữa các hệ cơ quan trong cơ thể tạo nên sự thống nhất giữa cơ thể với môi trường.

- Cấp quần thể : Quần thể gồm một nhóm các cá thể cùng một loài. Trong quần thể các nhóm cá thể đực, cái, con non, trưởng thành, già... tập hợp với nhau trong mối quan hệ dinh dưỡng và sinh sản, đó chính là cơ sở của tiến hoá dưới tác động của chọn lọc tự nhiên. Quần thể có tất cả các đặc điểm kể trên. Ngoài ra, còn có sự tương tác giữa các cá thể trong quần thể (quan hệ cùng loài), sự tương tác giữa quần thể với môi trường tạo nên trạng thái cân bằng của quần thể.

- Cấp quần xã : Quần xã gồm nhiều quần thể của các loài khác nhau. Quần xã và sinh cảnh của nó tạo nên hệ sinh thái. Các sinh vật trong quần xã không chỉ tương tác lẫn nhau mà còn tương tác với môi trường sống của chúng. Sinh vật và môi trường trong đó chúng sống tạo nên một thể thống nhất được gọi là hộ sinh thái. Quần xã có tất cả các đặc điểm kể trên. Ngoài ra, còn có sự tương tác giữa các quần thể trong quần xã tạo nên chuỗi và lưới thức ăn (quan hệ khác loài), sự tương tác giữa quần xã với môi trường tạo nên trạng thái cân bằng của quần xã.

- Cấp sinh quyển : Sinh quyển là hệ sinh thái lớn nhất, bao gồm tất cả các quần xã của Trái Đất và sinh cảnh của chúng.

Tại sao xem tế bào là cấp tổ chức cơ bản của các cơ thể sống?

Phương pháp giải

Để đánh giá một cấp tổ chức sống cơ bản hay không cần căn cứ vào sự trao đổi chất và năng lượng, sinh sản, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng, khả năng tự điều chỉnh và cân bằng nội môi.

Hướng dẫn giải

- Tiêu chí để đánh giá một cấp tổ chức sống nào đó là cơ bản hay không phải căn cứ vào đặc điểm nổi trội của cấp tổ chức đó trong thế giới sống như trao đổi chất và năng lượng, sinh sản, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng, khả năng tự điều chỉnh và cân bằng nội môi. Trong các đặc tính đó thì khả năng tự điều chỉnh và cân bằng nội môi được xem là đặc tính quyết định nhất, nó đảm bảo tính bền vững và ổn định tương đối của hệ thống.

- Tế bào là đơn vị cấu tạo nên cơ thể sống. Tất cả vi khuẩn, nguyên sinh vật, nấm, thực vật cũng như động vật đều có cấu tạo tế bào. Các hoạt động sống đều diễn ra trong tế bào dù là của cơ thể đơn bào hay đa bào. Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan, tạo nên 3 thành phần cơ bản là: màng sinh chất, tế bào chất và vùng nhân hoặc nhân, nhưng các đại phân tử và bào quan chỉ thực hiện được chức năng sống trong mối tương tác lẫn nhau trong tổ chức tế bào toàn vẹn.

Lập bảng phân biệt các cấp tổ chức của thế giới sống. 

Phương pháp giải

Các dấu hiệu để phân biệt:

- Trao đổi chất và năng lượng

- Sinh truởng và phát triển

- Sinh sản

- Khả năng điều chỉnh và cân bằng

Hướng dẫn giải

Nêu các đặc điểm chung của các cấp tổ chức sống 

Phương pháp giải

Các đặc điểm chung của các cấp tổ chức sống:

- Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc

- Hệ thống mở và tự điều chỉnh

- Thế giới sống liên tục tiến hóa

Hướng dẫn giải

1. Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc

Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, tổ chức sống cấp dưới làm nền tảng để xây dựng nên tổ chức sống cấp trên. Tổ chức sống cấp cao hơn không chỉ có các đặc điểm của tổ chức sống cấp thấp hơn mà còn có những đặc tính nổi trội mà tổ chức sống cấp thấp hơn không có được. Những đặc tính nổi trội ở mỗi cấp tổ chức được hình thành do sự tương tác giữa các bộ phận cấu thành. Những đặc điểm nổi trội đặc trưng cho thế giới sống như: chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh sản, sinh trường và phát triển, cảm ứng, khả năng tự điều chỉnh, khả năng tiến hóa thích nghi với môi trường sống không có gì là siêu tự nhiên. Cấu trúc vật chất được gọi là cơ thể sống được hình thành và tiến hóa do sự tương tác của vật chất theo các quy luật lí, hóa học và được chọn lọc tự nhiên sàng lọc qua hàng triệu triệu năm tiến hóa.

2. Hệ thống mở và tự điều chỉnh

Sinh vật ở mọi cấp tổ chức đều không ngừng trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường. Do đó, sinh vật không chỉ chịu sự tác động của môi trường mà còn góp phần làm biến đổi môi trường. Mọi cấp tổ chức sống từ thấp đến cao của thế giới sống đều có các cơ chế tự điều chỉnh đảm bảo duy trì và điều hòa sự cân bằng động trong hệ thống, giúp tổ chức sống có thể tồn tại và phát triển. 

3. Thế giới sống liên tục tiến hóa

Thế giới sinh vật liên tục sinh sôi nảy nở và không ngừng tiến hóa. Sự sống được tiếp diễn liên tục nhờ sự truyền thông tin trên ADN từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác. Nhờ được kế thừa thông tin di truyền từ những sinh vật tổ tiên ban đầu nên các sinh vật trên Trái Đất đều có những đặc điểm chung.

Đặc tính nổi trội của các cấp độ sống là gì? Nêu một ví dụ?

Phương pháp giải

Đặc điểm nổi trội đặc trưng cho thế giới sống như: trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng phát triển,....

Hướng dẫn giải

- Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, tổ chức sống cấp dưới làm nền tảng để xây dựng tổ chức sống cấp trên.

- Tổ chức sống cấp cao hơn không chỉ có các đặc điểm của tổ chức sống cấp thấp hơn mà còn có những đặc tính nổi trội mà tổ chức cấp thấp hơn không có được. Những đặc tính nổi trội ở mỗi cấp tổ chức được hình thành do sự tương tác của các bộ phận cấu thành. Những đặc điểm nổi trội đặc trưng cho thế giới sống như: trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng phát triển, cảm ứng, sinh sản...

- Ví dụ: Từng tế bào thần kinh chỉ có khả năng dẫn truyền xung thần kinh, tập hợp của 10¹² tế bào thần kinh tạo nên bộ não của con người với 10²⁵ đường liên hệ giữa chúng, đã làm cho con người có được trí thông minh và trạng thái tình cảm mà ở mức độ từng tế bào không thể có được.

Tại sao nói hệ sống là hệ thống toàn vẹn được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, có khả năng tự điều chỉnh và ổn định?

Phương pháp giải

Sinh vật không ngừng trao đổi và tác động biến đổi đến môi trường nên nó là hệ thống mở

Hướng dẫn giải

- Hệ thống mở: Sinh vật ở mọi tổ chức đều không ngừng trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường và sinh vật không chỉ chịu sự tác động của môi trường mà còn góp phần làm biến đổi môi trường.

- Mọi cấp độ tổ chức từ sống đến cao đều có các cơ chế tự điều chỉnh để đảm bảo duy trì và điều hòa sự cân bằng trong hệ thống => hệ thống cân bằng và phát triển.

- Ví dụ: khi trời nắng nóng, nhiệt độ môi trường tăng cao dẫn đến nhiệt độ cơ thể nóng lên, cơ thể sẽ tự điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bằng cách: lỗ chân lông mở ra thoát hơi nước (đổ mồ hôi) đồng thời tim đập nhanh hơn và thở mạnh hơn để nhiệt độ cơ thể được điều hòa.

Cơ thể người gồm những cấp độ tổ chức nào?

Phương pháp giải

Tổ chức của cơ thể người gồm 5 cấp từ tế bào đến cơ thể

Hướng dẫn giải

Gồm: Tế bào - Mô - Cơ quan - Hệ cơ quan - cơ thể.

Cấp tổ chức cao nhất và lớn nhất của sự sống là gì? Thế nào là hệ sinh thái?

Phương pháp giải

- Cấp độ tổ chức cao nhất của thế giới sống là hệ sinh thái

- Xem lại lý thuyết về khái niệm hệ sinh thái

Hướng dẫn giải

Cấp độ tổ chức cao nhất là hệ sinh thái

Hệ sinh thái là một hệ thống mở hoàn chỉnh, bao gồm tập hợp các quần xã sinh vật và khu vực sống của sinh vật còn được gọi là sinh cảnh.